声学信号基础知识-倍频程

声学名词之倍频程前面说了音程和倍频程的基本概念，这里再说说常见的分数倍频程。

在音箱测试信号中，还常用分数倍频。

如1/3 Octave， 1/6 Octave，1/12 Octave。

他们把一个倍频程再分成3份、6份或12份。

在分的时候，仍要求相邻频率之比为常数。

例如f4 = 2* f1。

f1到f4为倍频音程，分成3份，则有f1 →f2, f2→f3, f3 →f4且f4 /f3 = f3/f2 = f2/f1 = D =const。

所以F4 = D*f3 =D*D*f2 = D*D*D*F1。

已知f4/f1 = 2。

即D*D*D =2，D 等于2的1/3次方。

则 D=1.26如果F1=40、 F4=80，则：F2=40*1.26=50F3=50*1.26=63F4= 63*1.26=801/6 Octave 相邻频率之比为2的1/6次方，为1.125。

1/12 Octave相邻频率之比为2的1/12次方，为 1.06。

人耳对频率的分辨能力，高音差2音分已经能分辨，差8个音分大多数能分辨。

专业工作者可区分相差0.1Hz的两个音叉。

钢琴调音师能准确的把 27.50 Hz调到26.8~27.2Hz，以满足人们的听觉音程和倍频程分享关于音程和倍频程的基本概念。

在频率轴上两个音高之间的距离称为音程。

一个8度音程称为倍频程(Octave)。

人耳听觉范围（以20Hz为基频）可分为10个倍频程。

20-40-80-160-320-640-1280-2560-5120-10240-20480每个倍频程分为12个半音，每个半音可分100音分。

∴一个倍频程有1200音分。

钢琴最低27.50Hz，最高4186.01Hz。

每一倍频音程有12个半音，相邻两个半音频率之比为2的1/12次方21/12=1.059。

倍频带声压级百科一倍频带声压级，可听声的频率从20-20000Hz，高低相差1000倍。

为方便，通常把宽广的声音频率变化范围划分为若干较小的段落，叫频带或频程。

中文名倍频带声压级频率20-20000Hz高低相差1000倍频带宽广的声音频率变化范围实际应用中，两个不同频率声音相互比较时，起作用的不是它们的差值，而是两个频率之比值。

噪声控制领域对频率作比较的概念称倍频程或倍频带。

如两个频率相差一倍，称这两个频率之间相差一个倍频带。

在一个倍频带（程）宽频率范围内声压级的累加称为倍频带声压级。

如100与200是相差一个倍频带，在100-200之间有很多频率的声音。

这些声音的声压级累加后即是倍频带声压级。

实际中直接用仪器测量。

百科二声音在某一频带中的频带声压级是该频带内所有声能的有效声压级。

使用频带声压级时，除了指明基准声压外，还必须指明频带宽度及其中心频率。

通常使用的还有：①声压谱级：声音在某频率的声压谱级就是以该频率为中心、宽度为1赫的频带中所有声能的有效声压级；②倍频带声压级：声音的倍频带声压级是频带宽度为一个倍频带时的频带声压级，该倍频带的中心频率必须指明;③1/3倍频带声压级:声音的1/3倍频带声压级是频带宽度为1/3倍频带时的频带声压级。

该1/3倍频带的中心频率必须指明。

倍频带声压级约比1/3倍频带声压级高5分贝。

声压级从听阈到痛阈，声压的绝对值相差1000000倍。

显然,用声压的绝对值表示声音的大小是不方便的。

为了便于应用，人们便根据人耳对声音强弱变化响应的特性，引出一个对数量来表示声音的大小，这就是声压级。

单位：分贝（dB）外文名：SPL 公式：SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]人耳识别一般讲，低于这一声压值，人耳就再也不能觉察出这个声音的存在了。

显然该可听阈声压的声压级即为零分贝。

声压级dB(A)分贝表如下:0分贝:人耳可听见最微弱的声音10分贝:针掉地声音20分贝:手表运行声40分贝:安静的办公室50分贝:普通谈话55分贝:开始影响睡眠的声音65分贝:开始影响工作的声音80分贝:繁忙的主干道90分贝:嘈杂酒吧100分贝:切割机工作110分贝:球磨机工作120分贝:飞机起飞时的声音130分贝:近处的开炮声135分贝:步机射击170分贝:一吨烈性炸药爆炸声压，就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。

什么叫做1倍频程和13倍频程？
声音问听到的频率范围是很宽的，一般20~20000HZ的声音是可以听得见的。

频率在人耳听感的响应是音调，声音的频率低，人耳感觉的音调也低，反之，声音的频率高，人耳感觉的音调也高，频率提高1倍，音调升高八度，称为1倍频程。

20~20000HZ约为10个倍频程。

噪声对建筑声学的许多测量都是采用1倍频程或1/3倍频程。

相关定义
波长分析是通过对电磁波波谱的研究，了解电磁波的能量在不同波长上分布的情况，从而了解波源的特性及深入研究电磁波的产生、传播、接收和对设备的影响等方面的问题。

但是，对电磁波的连续谱或复合谱中的每个波长成分都进行分析是不容易的，也是没有必要的。

为了研究方便，常把整个波长范围按一定规律划分为若干个相连的波段，每一波段称为一个波带。

根据相邻两个波带之间的关系，划分的方法有等波长带宽、等比波长带宽等。

在电磁波研究中，常用等比波长带宽的方法划分波段，即按倍波程划分波长区间。

倍频程频率点
倍频程频率点是指信号在经过某一电路或系统时，通过该电路或系统后，输出信号的频率与输入信号频率相比，经过多少倍才相同的那一点。

倍频程频率点在电路设计和系统调试中十分重要，它能够帮助我们判断电路或系统的性能以及找到最佳工作状态。

下面，我们来详细了解一下倍频程频率点。

1.理解频率响应曲线
在电路或系统中，输入信号的频率与输出信号的幅度响应曲线被称为频率响应曲线。

通过绘制频率响应曲线，我们可以清晰地看到输入信号在电路或系统中的响应情况。

在这条曲线上，我们可以找到其幅度响应为0dB时的频率点，这个频率点就是倍频程频率点。

2.求取倍频程频率点的方法
（1）寻找最大幅度
我们可以通过找到频率响应曲线上幅度最大的点，然后继续水平往右画线直到遇到幅度比最大幅度小3dB的点，这个点就是倍频程频率点。

（2）测量3dB的带宽
在频率响应曲线的幅度响应为0dB的频率点两侧分别找到响应下降3dB的点，将两个点的频率值相减，得到的差值就是3dB带宽，倍频程频率点就是3dB带宽的两倍。

3.利用倍频程频率点优化电路设计
倍频程频率点不仅仅是一个重要的性能指标，而且它还可以帮助我们优化电路设计。

在一些特定的电路或系统中，我们可以通过调整电路或系统的相应参数，将倍频程频率点向高频端移动，以达到最佳性能。

总之，倍频程频率点是一种十分重要的频率指标，它可以帮助我们深入了解电路或系统的性能，从而为电路或系统的设计和调试提供
有效的参考依据。

如果我们想要设计出更加优秀的电路或系统，就必须深入理解倍频程频率点，并掌握相应的求取方法和优化技巧。

【听⼒学名词释义（14）】倍频程什么是中⼼频率和带宽？⼈⽿听⾳的频率范围为20Hz到20k Hz，在声⾳信号频谱分析⼀般不需要对每个频率成分进⾏具体分析。

为了⽅便起见，⼈们把20Hz到20kHz的声频范围分为⼏个段落，为了便于测量和分析，也为了测试仪器设计和制造的可能性，将其以频率范围划分成若⼲个连续频带，每个频带成为⼀个频程。

频程的划分采⽤恒定带宽⽐，即保持的上、下限之⽐为⼀常数。

实验证明，当声⾳的声压级不变⽽频率提⾼⼀倍时，听起来⾳调也提⾼⼀倍。

每⼀个频带的上限频率f i2 （最⼤频率）和下限频率f i1（最⼩频率）遵循以下关系：fi2=2n ·fi1f i2:第i个频带的上限频率f i1:第i个频带的下限频率n:倍频程数，n=1，1/2，1/3，1/12等每⼀频带的上限频率和相邻的下⼀个频带的下限频率相等，这叫做邻接条件，即fi2=fi+11各个频带在频率轴上的位置，⽤该频带的中⼼频率f i0 来表⽰，它定义为频带上下限的⼏何平均值：fi0=√fi1·fi2频带带宽B i定义为上、下限频率之间的频率跨度：Bi=fi2-fi1由上述的式⼦可得：fi+10=2n·fi0可见，各频带的中⼼频率也满⾜倍频程关系。

当倍频程数n确定后，⽐例带宽即B i/f i0是⼀个常数。

按照以上的规律划分的频带称为n倍频程，即1倍频程（简称倍频程）、1/2倍频程、1/3倍频程，按此原则设计的带通滤波器组称为n倍频程式滤波器。

在⾳乐学中，1倍频程被称为⼋度，两个同名⾳符之间的频率是双倍的，即频率每增加⼀倍，⾳⾼就增加⼀个倍频程。

在噪声和振动测量中，1倍频程和1/3倍频程较为常⽤。

其中，1/3倍频程是使⽤的最多的，因为其频带划分更接近于⼈⽿。

在声学中，1000Hz是很重要的，在名词解释等响曲线中（详见【听⼒学名词释义（1）】等响曲线）就将其作为响度级——⽅的基准频率。

因此，规定了1000Hz 为声学测量中所⽤频率系列的基准频率。

振动倍频程
（原创版）
目录
1.振动倍频程的定义
2.振动倍频程的计算方法
3.振动倍频程的应用领域
4.振动倍频程的重要性
正文
振动倍频程是指在声学中，声波频率的倍数关系。

具体来说，如果一个声波的频率是另一个声波频率的两倍，那么这两个声波就形成了一个振动倍频程。

例如，如果一个声波的频率是 1000 赫兹，那么与之形成振动倍频程的声波频率就是 2000 赫兹。

振动倍频程的计算方法是比较两个声波的频率，看它们是否是倍数关系。

如果一个声波的频率是另一个声波频率的整数倍，那么这两个声波就形成了一个振动倍频程。

在声学研究中，振动倍频程的计算是一个重要的环节，因为它可以帮助我们更好地理解声波的传播和衰减规律。

振动倍频程的应用领域非常广泛，包括声学、地震学、无线通信等。

在声学中，振动倍频程的研究可以帮助我们更好地理解声波的传播特性，从而提高声音的质量和音效。

在地震学中，振动倍频程的研究可以帮助我们更好地理解地震波的传播和衰减规律，从而提高地震预警的准确性。

振动倍频程的重要性在于，它是声波传播和衰减的基本规律之一。

对于任何一个声波，它的振动倍频程都可以通过计算得到。

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振动倍频程摘要：1.振动倍频程的定义和重要性2.振动倍频程的计算方法3.振动倍频程的应用领域4.振动倍频程的发展前景正文：一、振动倍频程的定义和重要性振动倍频程，是指将振动信号分解为不同频率成分的过程。

振动倍频程分析在许多工程领域中具有重要意义，因为它能够帮助我们更好地了解和控制振动系统的性能。

通过研究振动倍频程，可以有效地降低振动噪声、提高设备运行稳定性和安全性，进而提高生产效率。

二、振动倍频程的计算方法振动倍频程的计算方法通常采用傅里叶变换、小波变换等数学方法。

这些方法可以将振动信号从时域转换到频域，从而清晰地显示出振动信号的频率成分。

在实际应用中，还需要根据不同的振动特性和工程需求，选择合适的计算方法和参数。

三、振动倍频程的应用领域振动倍频程分析在许多领域中具有广泛的应用，包括：1.机械工程：通过研究机械设备的振动特性，可以提高设备的运行稳定性、降低噪声和磨损，从而延长设备寿命。

2.航空航天：对于飞行器和航天器，振动问题可能导致控制系统失灵、结构损坏等严重后果。

因此，振动倍频程分析在航空航天领域具有重要意义。

3.汽车工程：汽车发动机、传动系统等部件的振动问题会影响驾驶舒适性和安全性。

通过振动倍频程分析，可以优化部件设计，降低振动噪声。

4.建筑工程：振动倍频程分析在结构健康监测和减振降噪方面具有重要应用。

通过对建筑结构的振动特性进行分析，可以及时发现潜在的安全隐患，并为结构优化设计提供依据。

四、振动倍频程的发展前景随着科技的发展和工程需求的不断提高，振动倍频程分析在未来将面临更多挑战和机遇。

未来的发展趋势包括：1.计算方法的优化：随着计算机技术的发展，计算方法和算法将不断优化，使得振动倍频程分析更加高效、精确。

2.多学科交叉：振动倍频程分析将与其他学科领域（如材料科学、生物医学等）的研究相结合，开拓新的应用领域。